0 引言
飼料粉碎的目的在于提高谷物的可口性、可消化度和混勻性,是飼料加工中最主要的工序。常用的粉碎設(shè)備有錘式
粉碎機(jī)、爪式粉碎機(jī)、對(duì)輥磨碎機(jī)和輥刀式粗碎機(jī)。對(duì)輥磨碎機(jī)與磨米機(jī)原理相似,可獲得適當(dāng)粒度的粒狀產(chǎn)品,粒度均勻整齊,特別適于加工雞飼料。輥刀式粗碎機(jī)主要用于豆餅、油菜粕等原料的粗碎。爪式粉碎機(jī)粉碎粒較細(xì),但消耗功率大。
1 技術(shù)方案的確定
目前,國(guó)內(nèi)小型粉碎機(jī)多為爪式,產(chǎn)量低、粉碎粒度不易調(diào)整。在農(nóng)戶中還有使用柴油機(jī)帶動(dòng)的粉碎機(jī)(如9F-36等型號(hào)),其噪音大,使用不方便。因此,設(shè)計(jì)一種能夠滿足市場(chǎng)要求的小型單相粉碎機(jī),符合當(dāng)前農(nóng)村畜牧業(yè)發(fā)展形勢(shì),是提高農(nóng)民收入的一種技術(shù)手段。小型單相粉碎機(jī)采用了錘片式、水滴型篩片結(jié)構(gòu),頂端徑向進(jìn)料,具有操作方便、質(zhì)量輕、生產(chǎn)率高的特點(diǎn),解決了粉碎機(jī)的過載問題,使電機(jī)工作穩(wěn)定。
2 主要工藝參數(shù)的確定
9F-20型粉碎機(jī)采用了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的大型粉碎機(jī)的水滴型粉碎結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、生產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明:其粉碎效果較好,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定在額定電流以下,粉碎效率高。
2.1 配套動(dòng)力的確定
粉碎機(jī)的篩片面積與其配套動(dòng)力有一定關(guān)系。我國(guó)的標(biāo)淮為每1kW動(dòng)力需配用120~250cm
2的篩片面積。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,采用2. 2kW的動(dòng)力能夠滿足粉碎作業(yè)的要求。
2.2 轉(zhuǎn)子直徑的確定
玉米的最佳粉碎速度為52~53cm/s,電機(jī)的轉(zhuǎn)速已確定為2900r/min,則轉(zhuǎn)子的直徑為
D=v·60/πn
式中 D一轉(zhuǎn)子直徑(mm);
V一錘片速度(m/s);
n一電機(jī)轉(zhuǎn)速( r/min)。
經(jīng)過計(jì)算,綜合分析各方面因素,確定轉(zhuǎn)子直徑為170mm。
2.3 錘片數(shù)目的確定
由經(jīng)驗(yàn)公式可知,在每100mm的寬度上應(yīng)有15片錘片,厚度為3mm。經(jīng)過計(jì)算,本機(jī)確定錘片的厚度為4mm,數(shù)量為16片。
2.4 錘片的排列方式
錘片排列采用對(duì)稱交錯(cuò)式,軌跡均勻卻不重復(fù),而且錘片排列左右對(duì)稱,4根銷軸上的合力作用在同一平面上,對(duì)稱軸相互平衡,因此平衡性好。
2.5 工作室寬度的設(shè)計(jì)
經(jīng)驗(yàn)方程為
C=(B-2a)/ zb
式中 B一內(nèi)腔寬(m);
a一轉(zhuǎn)子邊緣到內(nèi)腔壁間距(m);
z一錘片數(shù)目;
b一每片錘片的厚度;
C一取在1.875~3. 730之間。
根據(jù)計(jì)算得出:B =130mm。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理
水滴型粉碎機(jī)篩片在大型機(jī)器上固定較為容易,在小型機(jī)械上則表現(xiàn)為繁瑣、制造成本高、拆裝時(shí)間長(zhǎng)。本機(jī)成功地解決了這一難題,使機(jī)具更換篩片簡(jiǎn)單、便于維護(hù)。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
該機(jī)采用徑向入料方式。工作時(shí),物料由上方進(jìn)入,在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí),粉碎室的物料受到外向錘片的打擊和篩片的摩擦作用粉碎成細(xì)粒,從篩孔中落下。基于水滴型粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn),使得機(jī)具的生產(chǎn)率大大提高。同時(shí),該機(jī)采用了篩片支撐機(jī)構(gòu),開門簡(jiǎn)單、便于維修。其主要技術(shù)參數(shù)如下:
配套動(dòng)力/kW:2.2(220V)
主軸轉(zhuǎn)速/r·min
-1:2900
粉碎室寬度/mm: 130
錘片數(shù)量/片:16
整機(jī)質(zhì)量/kg: 60
生產(chǎn)率/kg·h-
1(玉米):800~1100(篩孔6)
外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)/mm: 746×730×900
4 主要性能特點(diǎn)
1)采用2. 2kW單相電機(jī),適合農(nóng)村家庭使用;
2)生產(chǎn)率高,與9F-36粉碎機(jī)接近;
3)采用水滴篩,性能先進(jìn);
4)篩片固定方式簡(jiǎn)單、便于維護(hù);
5)體積小、質(zhì)量輕、方便運(yùn)輸。
5 結(jié)論
1)能夠適合廣大農(nóng)村飼料粉碎生產(chǎn)的實(shí)際需要,家庭用單相電即可;
2)結(jié)構(gòu)合理、便于維護(hù)、生產(chǎn)率高;
3)設(shè)備成本較低,農(nóng)戶可以接受。
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